Kā tiek apstrādāti dimanti?

Dimants ir dabisks minerāls, kas ir ogleklis ar alotropisku kristāla režģi. Pateicoties tās molekulārajai struktūrai, tas ir ārkārtīgi ciets materiāls, ko var uzglabāt bezgalīgi.

Dimanta ķīmisko sastāvu var mainīt dažādi faktori: augsta temperatūra, spiediens un/vai vakuums. To darbības rezultātā dimants pārvēršas par citu ķīmisko elementu - grafītu, kuram ir atšķirīgs kvalitatīvo īpašību sastāvs.

Dimantus iegūst dabiskās ieguves un mākslīgās ražošanas ceļā. Otrajā metodē ķīmiskais elements grafīts tiek pakļauts augstai temperatūrai un spiedienam. Grafīta materiāls maina savu molekulāro struktūru un pārvēršas par neapstrādātiem dimantiem, iegūstot raksturīgās stiprības īpašības.

Dimantu ieguves vēsture ir ārkārtīgi jauna. Tas ir saistīts ar minerālu meklēšanas un ieguves sarežģītību, kā arī ar tā apstrādi saistītajām grūtībām. Aprakstītā materiāla apstrādes tehnoloģija ar cita dimanta palīdzību sāka iegūt popularitāti tikai mūsu ēras XIV-XV gadsimtā. Līdz tam šo metodi izmantoja tikai senie Indijas meistari, kuri rūpīgi glabāja tehnoloģijas noslēpumus.

Krievijas teritorijā derīgo izrakteņu atradņu attīstība un to pārstrādes tehnoloģiju izstrāde rūpnieciskā mērogā ieguva tikai 19. gadsimta otrajā pusē.Šodien Sibīrijā notiek darbs pie šī minerāla ieguves raktuvēs, kas ir pasaules lielāko sarakstā. Tajā pašā laikā ir apgūti visi dimantu apstrādes veidi.

Apstrādes tehnoloģiju un tam piemēroto tehnisko ierīču komplektu nosaka galamērķa nosaukums, kuram grieztais dimants tiks izmantots.

Dimanta īpašības nosaka nepieciešamību to izmantot dažādās tehnoloģiskās sistēmās, instrumentos un ierīcēs. Piemēram, smalka dimanta frakcija - smiltis tiek izmantota kā izsmidzināšanas pārklājums uz jebkuras griešanas ierīces darba virsmām. Dimanta izsmidzināšanu izmanto uzklāšanai uz griešanas diskiem, zāģiem, lentēm, kas paredzētas metāla, akmens, betona, keramikas un citu materiālu zāģēšanai.

Neskatoties uz dimanta izturību pret plaša diapazona postošo slodžu iedarbību, tas ir trausls materiāls... Triecienpresēšanas tehnoloģijas izmantošana ļauj sasmalcināt dimantus skaidās. Minerāla sasmalcināšana tiek veikta, izmantojot hidraulisko presi (šo apstrādes iespēju izmanto reti).

Plašāk tiek izmantota velmēšanas frēzēšanas tehnoloģija. Šī procesa ietvaros izejmateriāls pa konveijeru tiek ievadīts īpašā kamerā, kurā griežas cilindriski rullīši, kas saskaras viens ar otru. Ejot starp tām, neapstrādāti dimanti drūp. Ņemot vērā dimanta stiprības koeficientu, konveijers izmanto vairākus blokus ar rotējošiem rullīšiem, kuriem ir dažāda izmēra atstarpes starp tiem. Tas ļauj samazināt mehānisma slodzi, jo pakāpeniska drupināšana tiek veikta pēc principa no lielākas uz mazāku.

Drupatas frakcijas izmēra parametrus nosaka galamērķa nosaukums, kuram tā tiks izmantota. Rupja dimanta smiltis tiek izmantota materiālu ar paaugstinātu stiprības koeficientu rupjai apstrādei: keramika, granīts, porcelāna keramika. Piemēram, rupjas skaidas tiek izmantotas kā griešanas elements, kas tiek uzklāts uz apļveida vainagu darba malas, kas paredzētas apaļu caurumu griešanai cietos materiālos: keramikas flīzēs, betonā, granīta plātnēs un citos.

Atsevišķu materiālu smalkai apstrādei izmanto smalkākas graudu izmēra dimanta smiltis. Šīs apstrādes ietvaros materiāli tiek izlīdzināti, pulēti, pulēti. Pulēšana tiek veikta ar īpašu pastu, kuras pamatā ir dimanta putekļi. Sasmalcinot un pēc tam sijājot, iegūst dažāda lieluma dimanta smiltis.

Rūpnieciskai lietošanai piemērotu dimanta materiālu iegūšanas process ir darbietilpīgāks process nekā triecienspiešanas tehnoloģija. Šie materiāli ietver, piemēram, stikla griešanas riteņus, virpošanas instrumentu uzgaļus un citus. Tie ir elementi, kas pilnībā izgatavoti no dimanta masas. Šādu papildinājumu ražošana ietver ražošanas procedūru veikšanu, kas saistītas ar resursu izmaksām un vairāku apstrādes tehnoloģiju izmantošanu vienlaikus.

Dimanta stiprības īpašības ievērojami apgrūtina tādu detaļu izgatavošanu, kas izvirza augstas prasības attiecībā uz izmēru parametriem un formas precizitāti.

Pareiza faktoru kombinācija, kas ietekmē apstrādes instrumentu un griežamo materiālu, nodrošina visefektīvāko apstrādi. Piemēram, dažos gadījumos apstrādājamā detaļa tiek uzkarsēta vidējā temperatūras diapazonā, un apstrādes instrumenta temperatūra tiek uzturēta zemā termiskā diapazonā. Šajā gadījumā apsildāmo sagatavi var apstrādāt, un instrumenta nodiluma procentuālais daudzums tiek samazināts.

Vēl viens veids, kā strādāt ar dimantu, ir ar karstu dzelzi. Šis minerāls spēj nonākt ķīmiskā reakcijā ar metālu, kas sakarsēts līdz augstām temperatūrām. Karstā dzelzs sāk absorbēt dimanta oglekļa komponentu. Karsta metāla saskares vietā ar minerālu, pēdējais kūst molekulārā līmenī.

Šai metodei ir zema ražošanas efektivitāte, tomēr tikai ar tās palīdzību iespējams sasniegt noteiktus rezultātus dimanta materiāla apstrādē.

Karstā tērauda metodi izmanto, ja nepieciešams sagriezt lielu daudzumu izejvielu ar minimālu atkritumu attiecību. Šajā metodē tiek izmantota kvēlojoša tērauda stieple, ko darbina rotējošas vārpstas. Šajā gadījumā griešanas līnija ir pēc iespējas plānāka, un galvenās izejvielas zudumi tiek samazināti līdz minimumam.

Ar karstās zāģēšanas metodi var veikt tikai vispārīgas apstrādes manipulācijas. Detalizēta griešana tiek veikta, izmantojot sarežģītākas slīpēšanas tehnoloģijas. Šīs metodes ietvaros tiek izmantota arī karstās urbšanas tehnoloģija. Šajā gadījumā urbšanas tērauda elements tiek uzkarsēts arī līdz augstām temperatūrām. Metodes efektivitāte palielinās arī abu daļu sasilšanas dēļ berzes rezultātā.

Dimanta urbšana tiek izmantota, lai veiktu rupjās apstrādes darbības. Nepieciešamā diametra caurumi tiek urbti gar sagataves šķelšanās līniju. Tajos ir iegremdēti speciāli enkuru paplašinātāji. Tehnoloģija ļauj kontrolēt enkuru izplešanos pa vienam vai vienlaikus. Pateicoties tam, kļūst iespējams veikt kontrolētu sagataves sadalīšanu pa noteiktu līniju.

Galvenais virziens šī minerāla apstrādes tehnoloģijās ir tā slīpēšana. Pateicoties šai procedūrai, dimanti iegūst savu galīgo formu un dažos gadījumos pārvēršas par dārgakmeņiem.

Izgatavojot dimantus, amatnieki izmanto soli pa solim apstrādes metodes. Neapstrādātā sagatave tiek attīrīta no citu minerālu piemaisījumiem, ja tādi ir. Pēc tam tiek veikta rupja zāģēšana, kuras dēļ veidojas topošā izstrādājuma galvenā forma. Pēc tam sākas griešana.

Dimanta minerāla slīpēšanai tiek izmantotas ierīces, kas aprīkotas ar speciāliem stiprinājumiem - diskiem vai plāksnēm, kuru biezums, forma un izgatavošanas materiāls atbilst veicamās procedūras nosaukumam. Šo stiprinājumu darba virsmas ir pārklātas ar dažāda diametra dimanta skaidu frakcijām.

Ja griešana tiek veikta ar mērķi iegūt dārgakmeni – dimantu, tad tiek izmantoti dažādi uzgaļi ar plašu izmēru parametru klāstu. Vispirms tiek izmantotas plāksnes vai diski ar lielākā diametra dimanta smiltīm. Procesam turpinoties, sprauslu granularitāte samazinās. Galīgo pulēšanu veic, izmantojot dimanta nanodaļiņas.

Instrumenti, ar kuriem tiek veikta griešana, atšķiras pēc mērķa un darbības principa. Daži no tiem darbojas, pateicoties rotora rotācijas kustībai, uz kura gala vārpstas ir piestiprināts slīpēšanas disks. Citi instrumenti darbojas pēc abpusējās kustības principa. Slīpēšanas plāksnes tiek ievietotas šo instrumentu īpašajās skavās.

Apstrādes procesā dimanti tiek samalti līdz caurspīdīgam stiklveida stāvoklim. Sakarā ar to, ka topošā dimanta šķautnes atrodas stingri pārbaudītās pozīcijās un noteiktā leņķī, neapstrādātā izejviela tiek pārveidota par dārgakmeni. Pēdējā apstrādes stadijā tas tiek pulēts līdz spoguļam līdzīgam stāvoklim.

Interesantu informāciju par dimantu ieguvi un apstrādi var atrast nākamajā video.